B) BÀI TẬP PHẦN LÚN, CỐ KẾT Bài 1: (Bài 6 WL245)
CHƯƠNG 4 CƯỜNG ĐỘ CHỐNG CẮT
Cõu 1: Cỏc thụng số độ bờ̀n chống cắt của đất đó biết c’ = 18kN/m2 và ϕ’ = 300. Hóy tớnh độ bờ̀n chống cắt bờn trong khối đất bóo hũa trờn một mặt cú ứng suất phỏp tổng là 278kN/m2 và ỏp lực nước lỗ rỗng là 94 kN/m2.
Cõu 2: Thớ nghiệm ba trục cố kết-khụng thoỏt nước cho một đất sét đó ghi được cỏc kết quả
sau đõy: Áp lực buồn (kN/m2) 150 300 500 Độ lệch ứng suất cực hạn (kN/m2) 192 385 638 Áp lực nước lỗ rỗng cực hạn (kN/m2) 70 139 234 a) Xỏc định cỏc thụng số độ bờ̀n chống cắt sau đõy: c’, ϕ’ và ccu và ϕcu.
b) Cỏc kết quả thớ nghiệm cho biết đất sét cố kết thụng thường hay quỏ cố kết?
Cõu 3: Thớ nghiệm ba trục cố kết-khụng thoỏt nước cho đất sét quỏ cố kết cú được cỏc kết quả
sau Áp lực buồng (kN/m2) 100 300 500 Độ lệch ứng suất cực hạn (kN/m2) 208 410 590 Áp lực nước lỗ rỗng cực hạn (kN/m2) -18 68 168 Xỏc định cỏc thụng số độ bờ̀n chống cắt c’, ϕ’ và ccu và ϕcu.
Cõu 4:Một loạt ba thớ nghiệm nén ba trục được tiến hành trờn cỏc mẫu của một đất sét bóo hũa,
ỏp lực buồng ở mỗi thớ nghiệm là khụng đổi bằng 200kN/m2. Cỏc thụng số độ bờ̀n chống cắt tỡm được là: c’ = 0 và ϕ’ = 240.
a) Trong thớ nghiệm khụng thoỏt nước, ỏp lực nước lỗ rỗng lúc phỏ hoại là 125 kN/m2. Xỏc định độ lệch ứng suất cực hạn.
b) Trong thớ nghiệm cố kết-khụng thoỏt nước, độ lệch ứng suất tối đa là 160kN/m2. Xỏc định ỏp lực nước lỗ rỗng cực hạn.
c) Xỏc định độ lệch ứng suất cực hạn trong thớ nghiệm thoỏt nước, nếu ỏp lực lui lại là 80kN/m2 và giữ khụng thay đổi.
Cõu 5: Một đất dớnh đó xỏc định được cỏc thụng số độ bờ̀n chống cắt khụng thoỏt nước cu = 35kN/m2 và ϕu = 170.
a) Trong thớ nghiệm ba trục khụng thoỏt nước, mẫu đất bị phỏ hoại khi ứng suất trục tổng là 360kN/m2. Xỏc định ỏp lực buồng đó dùng.
b) Xỏc định trị số độ bờ̀n chống cắt khụng thoỏt nước trong thớ nghiệm nén một trục cú nở hụng.
Cõu 6: Trong một thớ nghiệm ba trục cố kết - khụng thoỏt nước cho một mẫu
đất sét cố kết bỡnh thường tại ỏp lực buồng 150 kN/m2, độ lệch ứng suất cực hạn là 260 kN/m2 và ỏp lực nước lỗ rỗng cực hạn là 50 kN/m2.
Hóy vẽ đường bao độ bền chống cắt thớch đỏng và xỏc định cỏc thụng số tương ứng khỏc khi:
a) ϕu= 0 b) c’= 0
Cõu 7: Cỏc thụng số độ bờ̀n chống cắt của một đất sét cố kết bỡnh thường tỡm
được là c’=0 và ϕ’= 26°. Thớ nghiệm ba trục đó tiến hành cho 3 mẫu đất là: a) TN1: Mẫu đất được cố kết dưới một ứng suất đẳng hướng là 200 kN/m2 và
giai đoạn đặt tải trọng dọc trục thỡ khụng thoỏt nước. Hóy xỏc định độ lệch ứng suất cực hạn nếu ỏp lực nước lỗ rỗng cuối cùng đo được là 50 kN/m2. b) TN2: Mẫu được cố kết dưới một ứng suất đẳng hướng là 200 kN/m2 và giai
đoạn đặt tải trọng dọc trục thỡ cho thoỏt nước với ỏp lực lùi lại giữ bằng khụng. Hóy tớnh độ lệch ứng suất cực hạn.
c) TN3: Cả hai giai đoạn đờ̀u thoỏt nước. Hóy xỏc định ỏp lực nước lỗ rỗng khi mẫu đạt độ lệch ứng suất giới hạn là 148 kN/m2. Giả thiết mẫu luụn bóo hoà.
Cõu 8: Cỏc thụng số độ bờ̀n chống cắt của đất đó biết c’= 18 kN/m2, ϕ’= 30°. Hóy tớnh độ bờ̀n chống cắt bờn trong khối đất bóo hoà trờn một mặt cú ứng suất phỏp tổng là 278 kN/m2 và ỏp lực nước lỗ rỗng là 94 kN/m2.
Cõu 9: Một mẫu đất dớnh đó xỏc định được cỏc thụng số độ bờ̀n chống cắt khụng thoỏt nước cu= 35 kN/m2, ϕu= 17°.
a) Trong thớ nghiệm ba trục khụng thoỏt nước, khi mẫu đất bị phỏ hoại ứng suất dọc trục đo được là 360 kN/m2. Xỏc định ỏp lực buồng đó dùng.
b) Xỏc định độ bờ̀n chống cắt khụng thoỏt nước trong thớ nghiệm nén một trục cú nở hụng.
Cõu 10: Một số thớ nghiệm nén ba trục khụng cố kết- khụng thoỏt nước trờn đất sét bóo hoà nước cho kết quả khi mẫu bị phỏ hoại như sau:
ỏ Áp lực buồng (kN/m2) 200 400 600 Độ lệch ứng suất (kN/m2) 222 218 220 Hóy xỏc định đặc trưng cường độ chống cắt của đất.
Cõu11: Cỏc đặc trưng chống cắt của một loại đất sét bóo hoà biểu diễn theo ứng suất cú hiệu là c’= 15 kN/m2, ϕ’= 29°. Trong thớ nghiệm nén ba trục khụng cố kết- khụng thoỏt nước cho một mẫu đất tương tự với ỏp lực buồng 250 kN/m2 và độ lệch ứng suất dọc mẫu khi phỏ hoại là 134 kN/m2.
Hóy xỏc định giỏ trị ỏp lực nước lỗ rỗng trong mẫu đất khi nú bị phỏ hoại.
Cõu 12: Thớ nghiệm cắt đất trực tiếp cho một loại cỏt khụ kết quả ghi lại như sau: Diện tớch mẫu 5,1ì5,1 (cm2) Lực phỏp tuyến (N) Lực cắt phỏ hoại (N) 222,5 198,5 489,3 424,8 667,2 587,1
Hóy vẽ biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa ứng suất cắt khi phỏ hoại với ứng suất phỏp tuyến và xỏc định gúc ma sỏt trong của đất.
Cõu 12:Một loạt thớ nghiệm nén ba trục được tiến hành trờn cỏc mẫu của một đất sét bóo hoà, ỏp lực buồng ở mỗi thớ nghiệm là khụng đổi và bằng 200 kN/m2. Cỏc thụng số độ bờ̀n chống cắt tỡm được là: c’= 0, ϕ’= 24°.
a) Trong thớ nghiệm khụng thoỏt nước ỏp lực nước lỗ rỗng khi phỏ hoại là 125 kN/m2. Xỏc định độ lệch ứng suất cực hạn.
b) Trong thớ nghiệm cố kết- khụng thoỏt nước, độ lệch ứng suất tối đa là 160 kN/m2. Xỏc định ỏp lực nước lỗ rỗng cực hạn.
c) Xỏc định độ lệch ứng suất cực hạn trong thớ nghiệm thoỏt nước nếu ỏp lực buồng nén lùi lại 80 kN/m2 và giữ khụng thay đổi.
Cõu 13: (Olympic 2001)
a) Tại sao khi mẫu đất bị phỏ hoại (hỡnh vẽ) mặt trượt lại khụng trùng với mặt phẳng cú ứng suất cắt cực đại? Chứng minh.
b) Trong trường hợp nào hai mặt đú sẽ trùng nhau? Giải thớch. σ3 mặt tr ợ t σ1 σ1 σ3 Bài 14: (Olympic 2003)
Xỏc định đặc trưng khỏng cắt của một lớp đất sét bóo hoà bằng cỏch thớ nghiệm nén 3 trục cho mẫu đất lấy từ lớp đất đỏ đú. Cỏc mẫu đất được cho cố kết từ ỏp lực buồng 200 và 400 kPa sau đú chịu tải trọng dọc trục gia tăng cho tới khi phỏ hoại trong điờ̀u kiện thể tớch khụng đổi cú đo ỏp lực nước lỗ rỗng. Kết quả thớ nghiệm:
Mấu σ3 (kPa) ∆σ (kPa) ∆u (kPa)
1 200 150 140
2 400 300 280
Hóy tỡm cỏc đặc trưng chống cắt của đất và nhận xét đất này thuộc loại quỏ cố kết hay cố kết thụng thường.